לפני 15 שנה הודיעו המדענים כי סיימו לרצף את הגנום האנושי, משימה מונומנטלית שגבתה עשרות שנים של מחקר ומיליארדי דולרים. אחרי זה אולי נראה שמיפוי הגנטיקה של צמח מושקע יהיה קל. אבל זה לא היה המקרה בכלל. מסתבר שה- DNA של חיטה לחם ישן וטוב מהזן הוא בלגן מסובך ומסובך, ופיצוח הקוד נראה כהישג בלתי אפשרי - עד עכשיו.
החוקרים הקימו לבסוף את גנום החיטה, פריצת דרך שעלולה להוביל לחידושים כמו זנים עמידים לבצורת וארז ויטמינים, מדווח אד יונג ב- The Atlantic.
יונג מסביר כי הגנום של החיטה הוא כה מורכב מכיוון שגנטית הוא שלושה מינים באחד. מתישהו לפני בערך 500, 000 שנה, שניים מאבות אבות העשב של החיטה היברידו באופן טבעי ויצרו חיטה אמרמר בר. כאשר חקלאים אנושיים מוקדמים בייתו את הצמח, מין דשא נוסף הדוק נוסף הוסיף גם חומר גנטי לתערובת. המשמעות היא שלגנום יש שלושה זוגות מכל כרומוזום. המשמעות היא גם שבהשוואה לגנום האנושי, שיש בו 3 מיליארד נוקליאוטידים, או אותיות גנטיות, לחיטה יש 16 מיליארד. ופשוט כרומוזום אחד, אומר יונג, גדול מכל הגנום של סויה. בגנום כולו, המורכב מ 21 כרומוזומים, יש גם יסודות חוזרים ומבלבלים, המהווים 85 אחוז מהרצף.
המאמץ להבין את DNA החיטה היה גדול באותה מידה כמו הגנום עצמו. על פי אליזבת פניסי בחברת מדע, לקח 200 מדענים מ -73 מוסדות ב -20 מדינות (המכונה קונסורציום הגנום החיטה הבינלאומי) במשך 13 שנים וכ -75 מיליון דולר לפיצוח חיטה. בסופו של דבר, הגנום החדש של התייחסות שהוסבר במלואו, שפורסם בכתב העת Science, כולל את המיקום המדויק של 107, 891 גנים ו -4 מיליון סמנים מולקולריים מזן חיטה לחם הנקרא Chinese Spring.
רודי אפלס, ביולוג מולקולרי בחקלאות ויקטוריה באוסטרליה המהווה חלק מהקונסורציום, אומר שכאשר הפרויקט התחיל, רבים האמינו שהרצף לא היה אפשרי. אבל הזמן והטכנולוגיה הפכו את הפרויקט למציאות. "חשבתי שמגיע לחיטה להיות מוגדרת היטב כמו הגנום האנושי ואז הטכנולוגיה באמת התפתחה מאוד", הוא אומר למליסה דייבי ב"גרדיאן ". "פתאום, מה שהיה פעם בלתי אפשרי ממש נראה היה בר השגה, ורציתי להיות שם ולתפוס טכנולוגיות חדשות כשעברו."
גידול חיטה בשיטות מסורתיות נעשה קשה להפליא בגלל הגנטיקה המורכבת של הצמח. הגנום הייחודי החדש ייתן לחוקרים מפת דרכים כיצד לשפר את הצמח. טיוטות מוקדמות של הגנום כבר הקפיצו מחקר חיטה. "מה שלקח לנו שנים בעבר לוקח לנו לילה אחד, " חורחה דובקובסקי מאוניברסיטת קליפורניה, דייוויס, מספר לפניסני. "זה כמו ללכת עם מפת גוגל."
חוקרים במרכז ג'ון איננס בנוריץ ', בריטניה, כבר השתמשו בגנום כדי לזהות גנים לגודל התבואה. בעזרת טכנולוגיית עריכת גנים של CRISPR הם הצליחו לייצר חיטה עם גרגרים גדולים בעשרים אחוז מהרגיל. צוותים אחרים משתמשים בגנום כדי לייצר זנים שאינם צריכים להתערבב באדמה כדי להנביט. אחרים בוחנים את הגנים שהופכים חיטה פחות חשופה לחרקים. החוקרים בוחנים גם את הגנים המייצרים חלבונים הגורמים לאלרגיה בתקווה לגדל חיטה היפו-אלרגנית.
הרצף, קשה ככל שיהיה, היה הכרחי. חקלאים רבים היו תומכים מוקדמים בפרויקט - ולא בכדי. נכון לעכשיו, החיטה מהווה בערך 20 אחוז מכל הקלוריות הנצרכות על פני כדור הארץ. אם האוכלוסייה תמשיך לגדול החקלאים יצטרכו לייצר יותר ויותר בכל שנה כדי לתמוך באנושות עד שנת 2050. אבל המרת מיליוני דונם לאדמות חקלאיות היא יקרה וזה יוביל לתוצאות סביבתיות אדירות. המשמעות היא שהרווחים נובעים מהחיטה עצמה, דרך זנים טובים יותר והתנגדות קשה יותר לאלמנטים וחרקים.
התקווה שעכשיו הגנום נמצא שם היא שהחיטה תראה כמה מהבומים החדשניים שחוו גידולים אחרים, כולל תירס שהגנום שלו פורסם בשנת 2009 ואורז שהושלם בשנת 2005.
